之前介紹過民國軍隊30年代初「甲種師」的編制，即甲種師轄三旅六團、乙種師轄兩旅四團、丙種師無旅級編制直轄三團，顯而易見，旅是師的下屬單位。不過軍迷對這兩個編制關係容易產生混淆的原因，主要出現在1946年的「整編旅」番號問題上，倒是可以認真捋一捋。
「旅」級作戰單位源自清末軍制的「協」，其實原本就是「小師」的意思，按照清廷關於「全國劃分36鎮」的新軍建設方案，開始組建每鎮（後來的師）12500人的新式軍隊，每鎮下轄兩「步協」，指揮官稱為「協統」。但是由於各省情況和財力的不同，最終只編成了26個鎮和16個「混成協」，也就是建有52個普通「步協」和16個混合編成的「混成協」。
所謂「步協」就是單一兵種的部隊，比較類似於二戰日軍的「步兵旅團」，而「混成協」則是諸兵種合成、規模比步協稍大而明顯小於鎮的編制，也類似於日軍早期的「混成旅團」（注意不同於獨立混成旅團，要專業點）。到1912年民國時期，袁世凱下令將鎮、協分別改稱「師、旅」，於是旅級番號就正式出現了，當然也就包括了步兵旅和混成旅兩大類型。
因此北洋軍的最主要的戰役單位，就是師和旅兩級，步兵旅屬於各師的作戰序列，混成旅一般直接隸屬於師以上級別的司令部。比如奉系軍閥張作霖的部隊，就曾經下轄兩個正規番號師（師再轄步兵旅），以及自己擴建的一堆混合旅，這些混成旅直接受奉軍總司令部指揮，戰時則編入各軍（奉軍有時也稱為軍團）。
所以步兵旅長是師長的直接下級，而混成旅長級別比師長略低，但沒有直接隸屬關係，這就是民國初期師長和旅長的職務差別。國民革命軍北伐之初，軍制效仿蘇聯的「三三制」，即軍轄三師、師轄三團，其它七個軍都不設旅級建制，只有桂系第七軍直接下轄了八個旅，顯然，桂軍各旅長的官職，要低於其它各軍的師長，可以理解為「副師級」。
但是隨著北伐取得不斷勝利，到了軍隊快速膨脹時期，為了增加師級的編制和人員，「旅」的番號又冒出來了，即開篇所述。然後也弄出了一些獨立旅、攻城旅、炮兵旅、騎兵旅的建制，但是換湯不換藥，各師所轄的步兵旅，旅長一定是師長的部下，軍銜多為少將或者上校，而師長的基準軍銜則是陸軍中將。
而獨立旅和特種兵旅，則直接歸屬於軍級或者更高一級的司令部指揮，這類旅長的軍銜多為上校了（當然也有少將），官職其實比步兵旅長還略低。比如張靈甫投奔51師後，先任上校師附，然後平調第305團團長 ，後來才晉升師屬第153旅少將旅長，而師長王耀武已然是中將的職務軍銜。李天霞也曾經擔任少將副師長兼旅長，所以「副師」和「正旅」級別接近。
1939年起各步兵師取消旅級建制，變成了師轄三團或者四團，步兵旅長一職就不存在了（一些獨立旅和特種兵旅還在），而團長基準軍銜為上校，這就拉開級別差距了。抗日戰爭勝利以後的1946年，蔣軍為掩人耳目進行「整編」，在參與整編的部隊中，原來的步兵師縮編為「整編旅」，原來的師長也就改稱旅長，但是這個旅長的級別和軍銜， 跟沒有參與整編的部隊之師長，是完全對等的。
比如整編第74師的整編第58旅，旅長盧醒就是少將銜，因為人家之前就是步兵第58師的師長；而在東北沒有進行整編的第52軍第25師，師長李正誼也是少將，跟整編旅長盧醒的級別和軍銜，是100%相同的。當然，這是特殊時期的產物，到1948年6月整編旅番號統一恢復成「師」時，這個混亂的情況就不存在了，只有少將師長，不再有少將整編旅長。
我軍在抗日戰爭勝利之初，各野戰軍既有師級建制、也有旅級建制，比如山東野戰軍就是師，華中野戰軍就是旅，較真的話，師長的職務和所轄兵力，仍然要大於旅長，比如著名的山野第8師。及至山野和華中野戰軍合併後，才在縱隊以下統一改稱為「師」，1948年11月全軍統一序列番號時，各野戰軍則全部不再有旅級建制，形成了野司、兵團、軍、師、團的指揮序列，旅級建制被取消。
前些年實施師改旅，人員和編制都有所縮小，旅長基本為大校銜（也有少量上校的），但是軍隊級別體系沒有改變，旅長仍然是「副師級」。